Теплоизолирующая смесь для утепления прибылей стального литья Советский патент 1979 года по МПК B22D27/06 

(54) ТЕПЛОИЗОЛИРУЮР1АЯ СМЕСЬ ДЛЯ УТЕПЛЕНИЯ ПРИБЫЛЕЙ СТАЛЬНОГО ЛИТЬЯ щий материал при следующем количестjBeHHOM соотношении ингредиентов,вес. Вспученный вермикулит 20,0-50,0 Измельченный сунгулит 0,01-30,0 Измельченный хромомагнезит0,001-20,0 Углеродсодержащий материал3,0-10,0 Глина огнеупорная 2,5-15,0 Жидкое стекло 25,0-45,0. Вермикулит представляет собой раз новиднос.ть гидрослюд, способных вспу чиваться при температуре 1000°С с увеличением объема в 10-20 раз. Сунгулит представляет собой один из конечных продуктов выветривания вермикулита, состоит из мелких чушек и отличается .от вермикулита химическим составом и свойствами (см. табл. Целесообразность использования вспученного вермикулита В теплоизоля ционных смесях определяется тем,- что температура плавления его выше, чем температура плавления вспученного перлита (соответственно 1290-1360с и 900-1000°С). Поэтому теплоизоляционные смеси на основе вспученного вермикулита могут быть использованы на стальном литье для утепления прибылей больших диаметров, чем при применении смесей на основе вспученного перлита. Поскольку после оплавления смеси теплоизоляционные свойст ва ее снижаются, то предпочтение следует отдавать теплоизоляционным материалам с более высокой температурой плавления,, позволякедим сохранять первоначальные свойства смеси более длительное время. ° При содержании вермикулита более 50,0% смесь имеет низкие физикомеханические свойства в сыром и сухо состоянии, а при содержании менее 20% Ухудшаются теплофизические свойс ва смеси. Измельченный сунгулит вводят в состав смеси для повшиения ее огнеупорности. Минимальное количество в смеси сунгулита определяется содерж нием этого минерала в вермикулите Максимальное количество сунгулит (30,0%) вводят в смесь при минималь ном содержании в смеси вермикулита. Такие смеси применяются для утеплений прибьшей больших размеров. Увели чение содержания сунгулита больше 30,0%, не снижая более оплавления смеси, приводит к снижению ее тепло изоляционных свойств. Углеродсодержащий материал спосо ствует снижению оплавления смеси в период соприкосновения с жидким металлом. Для получения хорошего сопротивления оплавлению и сохранени высоких теплоизоляционных свойств Углеродсодержащий материал должен иметь объемный вес 80 кг/м. Таким требованиям удовлетворяет доменный графит, измельченный кокс, измельченный древесный уголь и другие материалы. Введение в смесь меньше 3,0% углеродсодержащих веществ практически не оказывает влияния на повышение стойкости смеси против оплавления, а содержание в смеси больше 10,0% этих материалов приводит к снижению прочностных свойств, . Измельченный хромомагнезит вводят в состав смесей, используемых для изготовления оболочек, утепляющих прибыли больших размеров, для умень- . шения оплавления вспученного перлита и сунгулита в процессе их соприкосновения с жидким металлом,. Особенно большое повышение термостойкости смесей получают при вводе хромомагнезита в смеси сминимальным количеством вермикулита и максимальным - сунгулита благодаря тому, что сунгулит содержит большое количество МдО и не дает легкоплавких соединений с окислами, содержащимися в хромомагнезите. Хромомагнезит в количестве меньше 0,001% не оказывает влияния на свойства смесей, а при содержании больше 20,0% снижает теплоизоляционные свойства смеси. Огнеупорная глина вводится в состав смеси для повышения ее сырой и сухой прочности. При использов§нии менее. 2,5% огнеупорной глины повьлшения прочностных свойств смеси не наблюдается, при повышении же ее содержания в смеси больше 15,0% прочностные свойства практически не изменяются, а теплоизоляционные свойства ухудшаются,. . В качестве связующего целесообразно использовать жидкое стеклор содовое или сульфатно-содовое, с модулем 2,2-2,5 и плотностью 1,40-1,52 г/см, ИзоЭретение иллюстрируется следующими примерами В ,2 приведены составы предлагаегФах теплоизолирующих смесей (W 16) к состав известной смеси { 7). Результаты испытаний смесей 17 приведены в табл.З. В табл,4 приведены данные, характеризующие максимально возможный диаметр прибыли при использовании смесей №№ 1-7, гарантирующий отсутствие оплавления смеси. Ниже дополнительно приводятеятакже характеристики физико-механических (табл.5} и теплофизических (табл,б) свойств предлагаемых и Известной (№ 7) смесей. Из анализа данных,приведенных в табл,3 и 4, следует, что предлагаемая теплоизолирующая смесь для утепления прибылей стального литья обладает повышенной огнеупорностью, пониженной степенью оплавления при соприкосновении с жидкой сталью и

5

обеспечивает повышение выхода годного стальных отливок.

За счет использования предлагаемой смеси сокращается объем прибылей в

6

1,7-2,8 раза по сравнению с вариантом без утепления прибылей и в 1,2-1,5. раз по сравнению с вариантом использования утепления согласно выбранному прототипу.

Таблица 1

1290-13601460-1510

120-200175г225

Вспученный перлит

Вспученный вермикулит

Сунгулит

Углеродсодержащий материал

Огнеупорная глина

Измельченный хроммагнезит

Жидкое стекло

IT а б Л и ц а

----- 57,8

24,020,0 36,048,032,0

30,030,0 0,010,0117,0

4,699 7,5 6,55,24 6,0

3,36,4 14,010,2 8,0 13,6

0,001 0,001 18,49 7,010,0 38,034,099 25,029,527,0 28,6 менее 280- 280Максимально возможный диаметр прибыли, мм

0,44-0,56 3,1-3,6 2,0-2,5 240-320 360

1 7 0,42-0,50 2,9-3,0 1,8-2,0 260-350 340

1-6 0,733-0,745 0,133- 188,2-306,40,452-0,522

-0,212

0,712

0,112 Формула изобретения Теплоизолирующая смесь для утеп- ления прибылей стального литья, включающая теплоизоляционный неорганический материал, глину огнеупорную и жидкое стекло, отличающаяся тем, что, с целью повышения огнеупорности и снижения степени оплавления при соприкосновении с жидкой сталью, уменьшения размеров прибылей и повышения выхода годного литья, она содержит в качестве тепло

Таблица 4 260 -320 -320

Таблица 5

Таблица 6

0,461

162, 1 до 280- 280- менее 400 -320 -320 220-240 изоляционного неорганического материала вспученный вермикулит и дополнительно - огнеупорное материал а именно измельченные сунгулит и хромомагнезит, и углеродсодержащий материал при следующем количественном соотношении ингредиентов, вес.%: Вспученный вермикулит 20,0-50,0 Измельченный сунгулит 0,01-30,0 Измельченный хромомагнезит0,001-20,0 6 Углеродсодержащий ма3,0-10,0 териал 2,5-15,0 Глина огнеупорная 25,0-45,0, Жидкое стекло Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 12 1.Патент Англии №1380442, кл.О 2 В , 23.02.72, 1975. 2.Сб. Усовершенствование технологии плавки и получение отливок из цветных сплавов , М. , ГОСИНТИ, 1963, 1-63-38/5, с.7.